一個背包客擼起褲腿,小腿上那片紅腫的潰瘍比出發時大了兩圈。熱帶診所的醫生看了一眼:“被白蛉叮的,利什曼原蟲。”多數人對這種寄生蟲的印象是——潛伏、克隆、慢慢爛肉。但一項新研究說,我們可能把它們的私生活想得太“佛系”了。這伙單細胞蟲蟲不光會復制自己,還在暗地里大搞基因交換,而且規模遠超想象。
美國密西西比州立大學的生物學家馬修·W·布朗參與的多國團隊,直接把利什曼原蟲這層窗戶紙捅破了。成果登在《美國國家科學院院刊》上。利什曼是一類原生動物寄生蟲,屬于錐蟲科,靠白蛉叮咬傳播,全球多地都有。它們引起的利什曼病,輕則皮膚潰瘍,重則內臟嚴重感染。因為宿主雜、分布廣,這些蟲怎么演化,向來是追蹤疾病和設計防控手段的命門。
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長久以來,學界默認利什曼種群主要靠克隆繁殖——復制粘貼自己,不搞什么遺傳花樣。但布朗他們用一套新的多位點分型方法,帶著27個遺傳標記,掃了254份“舊大陸”利什曼分離株,覆蓋11個種。這批樣本地理跨度大,剛好能比較不同物種和不同區域的遺傳圖譜。結果出來,傻眼了:樣本里雜合度和等位基因多樣性高得離譜,顯然不是簡單的世代復制能解釋的——約72%的分離株都出現了雜交痕跡,既有不同物種間的雜交,也有同一物種內的雜交。
換句話說,這些蟲不僅同類之間“通婚”,還會跨物種“串基因”。為了確認這不是檢測誤差,團隊又對其中24份分離株做了全基因組測序,驗證了大規模雜交模式。布朗直說:“了解這些寄生蟲如何交換遺傳物質,從根本上改變了我們對它們演化和適應力的認知。這項工作顯示,這類寄生生物會頻繁交換基因,而且這已經成為塑造它們的主導力量,對全球疾病動態和防控策略都有實實在在的影響。”
這還沒完。原來能老老實實克隆一輩子的蟲,現在被發現在不同宿主、不同大陸的種群之間頻繁重組遺傳信息,意味著它們適應新環境的速度可能更快,針對單一靶點的藥物或疫苗也更容易被繞過去。利什曼病本來就在熱帶和亞熱帶拖著沉重的公共衛生負擔,雜交信號一曝光,耐藥性擴散的路徑又多了一條想象空間,而研究人員接下來要畫的,恐怕是更高精度的流行病學交換地圖。
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